Qual é o uso do Zero Ohm e MiliOhm Resistor?

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Eu sou novo no design de placas de circuito impresso e notei que alguns esquemas usam resistores de 0Ω ou 100mΩ. Qual é o seu propósito e por que precisamos usá-los em nosso projeto de PCB?

Normalmente, se desejarmos verificar a quantidade de corrente que a carga está consumindo, colocamos um pino de ponte no traçado da placa de circuito impresso (medimos a corrente no pino usando um multímetro). A adição de resistores para essa finalidade parece desperdiçar muito espaço em PCBs. É esta a única razão pela qual os resistores de 100mΩ estão sendo colocados (desde I = V / 0,1Ω) em vez de um pino de jumper?

Nesse caso, há alguma consideração que devemos levar ao colocar um resistor de mΩ a bordo para que não afete o sinal ou o comportamento do circuito?

— Dennis
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O resistor 10R pode ter todos os tipos de funções; sem (mesmo parte de) um esquema é impossível dizer. Pode ser para medir a corrente internamente na placa (nesse caso, uma de alta precisão será especificada). Pode ser uma parte necessária na folha de dados de outra parte. Pode fazer parte de um divisor de resistor. Pode ser conectado a um amplificador operacional para controlar o ganho.

— Pjc50 04/10/12

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Nós somos um curto-circuito de Borg. A resistência é inútil (se for menor que um Ohm).

— Dan Neely

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@ Dan - Você quer dizer isso

— stevenvh

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Os "resistores" de zero ohm são freqüentemente usados como elos em placas laterais únicas porque podem ser colocados por máquinas de inserção de componentes que podem inserir resistores.

Os fabricantes de placas de face única de alto volume costumam usar uma máquina de inserção de elos separada - cujas velocidades assustadoramente rápidas precisam ser vistas para se acreditar.

Um resistor de 1 Ohm é "apenas outro componente".
Pode ser usado como um resistor de detecção de corrente ou para alguma outra função do circuito.

Se estiver usando resistores para detecção de corrente para fins de medição.

O pior caso de queda de tensão entre eles deve ser pequeno em comparação com a tensão total do circuito, para que eles não afetem a operação. por exemplo, se um circuito consumir 1 amp e tiver uma fonte de 5V, um resistor de 1 hh diminuirá 1 volt. Isso representa 20% da tensão total do circuito e seria excessivo em praticamente todos os casos do mundo real.
Um resistor de 0,1 Ohm cairia 0,1 V em 1A = 2% da fonte e PODE ser aceitável dependendo do circuito.
Um resistor de 0,01 Ohm cairá 0,01V a 1A = 0,2% e quase sempre será aceitável.

O resistor de 0,1 Ohm cairá 100 mV por Amp, então 1 mA produzirá 100 uV.
Muitos DMMs de baixo custo têm uma faixa de 200 mV com uma resolução ( mas não precisão ) de 0,1 mV = 100 uV, para que possam ler a corrente em um resistor de 0,1 Ohm até resolução de 1 mA . Da mesma forma, eles podem ler a corrente em um resistor de 0,01 Ohm a 10 mA de resolução.

A colocação dos resistores sensoriais com um lado aterrado permite uma medição referenciada ao solo que pode ser conveniente. A queda de tensão não deve afetar a operação do circuito.

Às vezes, ignorar o resistor sensor com um capacitor - talvez 10 uF ou 100 uF, dependendo do circuito, reduzirá ainda mais o impacto no circuito.

Onde houver ruído de alta frequência, o uso de um DMM ou outro medidor para medir a tensão, de modo a calcular a corrente, resultará em maus resultados devido ao ruído que entra no medidor. Nesse caso, use um resistor de detecção de 0,1 Ohm, por exemplo, alimente a tensão através de um resistor de 1k da série ao medidor e adicione 10 uF nos terminais do medidor.

— Russell McMahon
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Um resistor de zero ohm é essencialmente um pedaço de fio com formato conveniente.

— Stephen Collings

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Resposta agradável e concisa. Eu acredito que a terminologia apropriada aqui é "derivações" ou "resistências derivadas". Essas coisas são os meus lugares favoritos em que meu osciloscópio fica ao tentar entender o que está acontecendo.

— pruzinat

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"... cujas velocidades assustadoramente rápidas precisam ser vistas para se acreditar." - Você não está brincando! (o vídeo é de inserção resistor em vez de ligações mas ehh)

— marcelm

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@marcelm :-) - e aqui está um "insersor axial universal" da Panasonic em ação. Defino o início para 35 segundos, pois a parte anterior é menos consistente. | Lembro-me de que o insersor específico para ligação de arame foi mais rápido novamente. Alimentava o fio de um carretel, moldava, cortava, inseria, prendia e cortava. || Aqui vamos nós - wow agh wow - ex-inserto de ligação de fio faaaaaast

— Russell McMahon

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Há uma enorme diferença entre um resistor de 0 and e um resistor de 1:: o último possui uma resistência infinitamente maior :-).

O 0 Ω tem usos diferentes:

conexões seletivas. Você pode criar variantes do seu circuito colocando ou deixando de fora o jumper. Assim como você excluiria uma conexão no seu programa de captura esquemática (= remover o jumper) e faria uma conexão com um ponto diferente (= colocar o jumper)
facilitar o roteamento. Alguns jumpers sobre traços podem permitir que você use uma placa de camada única em vez de uma camada dupla, o que custaria mais. Você normalmente usa jumpers de tamanho 0603 ou 0805 para isso; 0402 são muito pequenos para preencher um rastreio médio.
fornecer um ponto de medição atual. Durante o desenvolvimento e o teste, você pode colocar um resistor de derivação de baixa resistência para medir a corrente e, para produção, substituí-lo por um jumper de zero ohm. Então você não precisa cortar traços para inserir o resistor de derivação no circuito. Provavelmente menos aplicável, uma vez que deveria ter medido a corrente antes de criar o PCB final, mas para circuitos de corrente muito baixas o material layout e PCB pode importar, e então você fazer deseja medir no quadro final.

— stevenvh
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Sim, mas onde encontro resistores de precisão 0 Ohm? Só consigo encontrar 5% e 1%. Preciso de mais precisão do que ;-)

— Olin Lathrop

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@Olin - se a resistência for muito baixa, você poderá vendê-los para alimentar celulares perpetuum. Em seguida, sente-se ao lado do telefone para aguardar a ligação que você está nomeado para o Prêmio . Ou você pode fazer o Mistake Of Your Life e colocar um tipo de resistência mais alta em série com ele.

— Stevenvh 04/10/12

Sim, estou trabalhando em um microcontrolador que opera uma bomba de carga para se alimentar. Motores grandes e desajeitados com geradores não funcionam, mas os microcontroladores estão ficando tão eficientes agora. É hora de levar máquinas de movimento perpétuo de alta tecnologia!

— Olin Lathrop

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Muitas placas PCB possuem componentes "opcionais" - configurações diferentes do mesmo design básico. É muito mais barato projetar e fabricar uma única placa / layout de PCB e preenchê-la de maneira diferente para obter as diferentes configurações. Os "jumpers" de zero ohm são usados para conectar opcionalmente os traços, para que ainda funcione na ausência de alguns componentes ou para definir bits que o controlador possa ler para conhecer a configuração.

— Brian White

@Olin Se o seu 0 Ohm é feito de alumínio, você pode ajudá-lo com uma pitada de hélio líquido super-resfriado.

— oakad

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Eu vi resistores de 0 ohm usados na calibração / teste. Por exemplo, se você colocar um lowpass RC em uma placa, mas perceber que não é necessário, basta colocar 0 ohm em vez de qualquer resistor e deixar o capacitor desligado.

Essa construção seletiva de circuitos de redução de ruído é bastante comum; se você abrir algum hardware comum que seja relativamente complexo (receptor de DTV, por exemplo), poderá ver que muitos capacitores de desacoplamento são deixados de lado. Isso ocorre porque eles testam as placas após a fabricação e, se estiverem muito barulhentas após o controle de qualidade, colocam mais capacitores em locais diferentes até que ela passe. Alguns dispositivos de instrumentação extremamente sensíveis podem ter circuitos denoising completamente únicos (como sintonizados por um homem barbudo de cabelos grisalhos, é claro)

Além disso: você pode usá-los como uma espécie de chave DIP soldada para selecionar os recursos de um dispositivo.

— penjuin
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Este é um aparte em relação à questão, mas contribui para o que Russell disse sobre resistores sensores de corrente de baixo valor.

Ao usar resistores de valor muito baixo para medir corrente gerando uma tensão proporcional a essa corrente, você deve considerar a resistência das conexões desses resistores. Uma maneira de contornar isso é fazer o que é chamado de medição de "4 fios". Você corre a corrente através do resistor sensor normalmente, mas mede a tensão diferencialmente com linhas de alimentação separadas imediatamente ao longo do resistor. Com uma medição diferencial adequada, isso cancela quaisquer quedas de tensão adicionais criadas por essa corrente nas conexões de alta corrente de e para o resistor.

Aqui está um exemplo de uma medição de 4 fios:

R1-R4 são resistores sensoriais de corrente de 100 mΩ que podem transportar até 4 amperes neste caso. O sistema precisa reagir a essas correntes com resolução de 1/4 mA na extremidade baixa. As conexões do lado esquerdo são na verdade aterradas e estão ligadas logo à esquerda deste instantâneo. Embora a maior parte do caminho de terra seja isolada, imagine o problema de vários amplificadores executando os três resistores superiores e tentando distinguir entre 1/4 mA e 1/2 mA fluindo pelo inferior. Esses amplificadores através dos resistores superiores causam facilmente um deslocamento de terra na parte inferior um bem maior que a queda de tensão causada por 1/4 mA em R4.

A solução é a técnica de medição de 4 fios. Observe os dois fios provenientes da conexão interna de cada resistor. Aqueles vão para o que são essencialmente amplificadores diferenciais que respondem apenas à diferença de tensão entre os dois fios. Esses fios podem ser pequenos, pois estão carregando pouca corrente. Seu objetivo é apenas relatar a tensão no amplificador diferencial.

— Olin Lathrop
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Por que razão os traços na camada inferior têm ângulos estranhos e não se aproximam o máximo possível do traço correspondente na camada superior, pois eles vão para um amplificador diferencial? Isso não é tão crítico?

— Abdullah kahraman

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@abdullah: Em alguns casos isso seria importante, mas nesse caso os sinais são de impedância muito baixa e a captação de ruído não é um problema.

— Olin Lathrop

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Os aviões precisam ser conectados através de um único ponto. A colocação de um resistor de 0Ω entre as redes que representam esses planos ajuda a impor a regra.

— regomodo
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Er .. como é um resistor de 0 ohm melhor aqui do que um traço PCB entre os planos?

— stevenvh

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Claro, se você estiver planejando, não é necessário. Se você passar esquemas e o designer não prestar atenção, eles poderão fazer vários rastreamentos. Não é melhor, evita erros.

— regomodo

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Você quer dizer que corrige erros, não os impede . Para a produção, isso não é uma solução, no entanto. Se o layout não fornecer um local para o jumper, você não poderá colocá-lo: traços e derramamentos de cobre terão resistência de solda sobre eles; você não tem almofadas. É claro que você pode adicionar posições de jumper em qualquer lugar do quadro, mas na IMO é mais fácil projetá-lo corretamente em primeiro lugar. Se você puder pensar em precisar de um jumper entre a rede A e B, também poderá fazer a conexão diretamente, se necessário. Para um PCB único, eu soldava um fio para corrigir um erro de layout.

— Stevenvh 8/10

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Bem, é assim que fazemos há anos nos aplicativos Mil e da maneira como fui ensinado a evitar bagunças dos contratados. Funciona para nós.

— regomodo

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Comprovado com a minha própria experiência. Para resistência zero, descobri fisicamente que, sempre que colocar um resistor de zero ohm em série com a carga, em que o material da carga é semicondutor (LED, processador etc.), o calor dissipado da carga reduz um pouco e o resistor de zero ohm fica realmente mais quente , esse resistor de zero ohm está compartilhando parte do calor gerado pela carga. Eu não sei se o resistor de zero ohm é feito de qual material, acabei de comprá-lo em algum lugar da loja de eletrônicos e usá-lo. Não encontrei esse resultado no google. No entanto, o procedimento para validar minha descoberta é fácil, basta usar o "scanner térmico" para digitalizar os dois LEDs com e sem resistor de zero ohm. De acordo com minha própria suposição, acho que há algo a ver com as propriedades do material. Você consegue se lembrar, a ferrugem sempre escolhe o zinco em vez do ferro quando estão conectados; o calor escolhe o material do resistor de zero ohm para dissipar o calor em vez de escolher o LED quando eles estão conectados juntos, algo assim. Eu acho que ninguém está fazendo isso, então não encontrei nada na internet, alguém pode usar isso como uma pesquisa na universidade para produzir alguns trabalhos.

— Lim Tzi Khang
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Eu encontrei algo na potência de potência do resistor e, na realidade, nenhum ohm zero perfeito, com esse ohm desprezível realmente eliminando a resistência interna da carga. Eu acho que o calor dissipado dos componentes eletrônicos está relacionado à resistência ou resistência interna? Como diferenciar R e Rinternal?

— Lim Tzi Khang

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Não há nenhum mistério sobre o aquecimento de seus resistores "zero ohm". A resposta é simples: esses resistores de zero ohm não são realmente zero ohms. Eles são apenas resistores "muito próximos de zero ohm". Como eles têm uma pequena resistência, eles gastam um pouco de energia como calor. Um verdadeiro resistor "zero ohm" seria um supercondutor.

— JRE

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Dar uma resposta sobre coisas que você não entende é, como sempre, muito infrutífero.

— Harry Svensson

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Pela minha experiência, o resistor de 0 ohm é para detecção de corrente ou conexão de um sinal digital, dependendo do tipo de circuito, é claro. No circuito digital, pode ser usado para identificar qual sinal é alto ou baixo por um PWM bidirecional

— Byeelec
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Obviamente, não existe um resistor real de zero Ohm (pelo menos, não funcione à temperatura ambiente). Portanto, na realidade, uma parte rotulada como zero Ohms terá uma resistência muito pequena e não especificada. Você está dizendo que projeta circuitos que dependem de um valor de resistência não especificado para detectar a corrente?

— Solomon Slow

Hmm, se você não se importa com a resistência exata, por que não usar um traço em zigue-zague no PCB? Terá os mesmos problemas que um resistor de 0 ohm (a resistência depende da temperatura e varia entre as placas), mas esse é um componente a menos :)

— Navin